KR20050004208A - 내연기관용 피스톤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축 영역을 형성하는 하부부분을 포함하며, 확장 가능한 스크루에 의해 연결되며 바닥을 형성하는 피스톤 상부부분과 링 영역을 또한 포함하는 내연기관용 피스톤에 관한 것이며, 여기서 상기 피스톤 하부부분 내의 확장하는 스크루는 상기 피스톤 하부부분(1) 내의 각각의 구멍들에 맞물린 압력 피스상에 배치되며 그리고 상기 압력 피스와 피스톤 하부부분(1) 사이의 각각의 배치는 경사진 인접 면들을 통해 이루어진다. 본 발명의 목적은 종래 기술에 비해 피스톤 부의 연결을 위한 힘의 상기 피스톤으로의 개선된 도입을 가능하게 하는 제조가 용이한 피스톤을 발명하는 것이다. 본 발명에 따르면, 이것은 압력 피스(2)를 위한 피스톤 하부부분(1)의 베어링 면이 일반식 x²/a²+ y²/a²+z²/c²=1 의 신장된 회전 타원체의 표면에 대응하며, 여기서 x, y 및 z는 좌표축을 정의하며 그리고 a 와 c 는 a < c 인 반축을 정의하며, 신장된 회전 타원체의 좌표축 z 는 압력 피스(2)의 수취를 위한 각각의 구멍의 축에 대응하며 그리고 상기 압력 피스(2)의 베어링 면은 r_K< a 인 일반식 x²+ y²+ z²= r_K ²의 구에 대응하는 것에 의해 달성된다.

Description

내연기관용 피스톤 {PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES}

이 종류의 부류에 해당하는 피스톤은 예를 들면 DE 26 47 250 C3 또는 DE 40 00 846 C2 로 부터 공지되어 있다. 상기한 피스톤의 경우에는 팽창피복과 피스톤이 접촉되어 있는 팽창피복의 그리고 피스톤의 지지면들은 피스톤종축에 대하여 법선방향으로 되어 있는 면에 대하여 다만 대단히 근소하게 경사져있다. 피스톤측의 수취면의 경사는 이 경우에 다만 가공기술적인 장점들을 가지며 그리고 그래서 이것이 다만 우수한 가공을 실현하기 위하여 필수적인만큼만 크다. 상기한 경사는 이 경우에 각각 하나의 링 형상의 구체의 반구형 단면에 의해 얻어지며 여기서 상기한 구간은 분리된 전이 반경을 거쳐서 각 경우의 팽창피복을 위하여서 마련된 구멍의 벽 내에로 이월한다. 각 경우의 소속하는 팽창피복의 지지면은, 피스톤측의 수취면이 요형으로 형성되어 있는 상기한 경우에는 상응하게 요형이다, 양 지지면들의 곡률은 이 경우에 각각, 냉간상태에서 밖으로 항하여 확장하는 지지면들 사이에 확장하는 환형간극이 결과할 만큼 상이하다. 상기 환형간극의 크기는 동알한 잔유응력하에 조여진 상태에서 상기 환형간극은 조여진 상태에서 간극없이 접합하도록 그렇게 배열되어 있다.

DE 26 47 250 C3 의 경우에는 구멍의 내부범위의, 즉 팽창 피복에 대한 지지면의 구체적으로 내부모서리의 과대응력의 회피를 위하여 팽창피복의 종축이외에 피스톤 하부부분의 요형의 대향면의 중심점들에 대한 차이에서 팽창피복의 원형의 철형지지면의 곡률 반경들의 중심점들을 놓는 것이 제안되었다. 이것으로 인하여는 팽창피복과 피스톤 하부부분사이에서 반경방향으로 보아서 지지면의 중앙범위에서 팽창피복과 피스톤 하부부분 사이의 첫 접촉이 이루어져야 한다, 스크루를 조이는 경우에 대향하여 놓여 지지면들은 중앙의 제 1 접촉선으로부터 전체의 접촉을 가진다.

DE 40 00 846 C2 에 따르는 실시의 경우에 팽창피복에 대한 피스톤의 지지면은 곡률반경 (R1)을 거쳐서 팽창피복을 포함하고 있는 구멍들의 표피면에로 절선방향으로 이월하며, 이 곡률 반경의 값은 거기서의 구멍들의 반경들의 그리고 피스톤측의 팽창피복면의 내부주위에서의 반경들과의 차이보다 더 크다. 이것으로 인하여는, 팽창피복과 피스톤의 대향축수사이의 지지면의 전체적으로 더 큰 경사에 의하여 팽창피복을 수취하고 있는 구멍의 미리주어진 직경의 경우에 팽창피복과 피스톤측의 대향축수사이의 더 큰 힘 전달면이 얻어지는 것이 이루어질 것이다.

실로 조여진 상태에서 상기한 실시예에 의하여는 지지면의 일정한 범위사이에서 지지력들은 대략 동일한 크기가 되며 그러나 상기한 범위는 아직도 팽창피복의 수취구멍의 모서리에 대단히 가까이 놓여 있으며, 그 결과로 피스톤에서 과부하의 결과로 응력균열의 위험이 배제될 수 없다는 것이 불리하다.

본 발명은 특허청구범위 제 1항의 전제부에 의한 내연기관용 피스톤에 관한 것이다.

제 1도는 피스톤의 수취구멍내에 지지된 압축편의 단면도이며;

제 2도는 피스톤 하부분의 본 발명에 따르는 지지면의 배열/구성;

제 3도는 제 1도에 의한 지지면의 상세단편도이다.

본 발명의 과제는 간단히 제조할 수 있으며 공지된 선행기술에 비하여 개선된, 연결된 피스톤 부품으로부터 피스톤에로의 힘의 도입을 허용하는 이 종류에 맞는 피스톤을 창안하는 것이다.

상기 과제는 단일한 청구범위의 특징에 의하여 해결된다.

기본적인 장점은 피스톤의 대향축수와 압축편 사이의 지지면의 정확하게 정해진 접촉범위에 있으며, 이것으로 인해서 피스톤 하부부분에로의 힘의 도입이 피스톤에서 균열이나 또는 변형이 발생하는 일이 없이 가능해진다. 특히 확장가능한 스크루를 조이는 경우에는 압축편과 지지면 사이에 간극은 피스톤직경에서 측정한다면 반경방향으로 외부로부터 내부를 향하여서 닫혀지며 그 결과로 피스톤 하부부분에 존재하는 구멍은 압축편의 수취를 위하여 비워져 있다. 이로서 소성변형은 실제로 제외되어져 있다. 마찬가지로 압축편의 수취를 위한 구멍의 타원형부분으로부터 실린더형 부분에로의 지지면의 이월범위는 접촉력의 감소된 레버작용에 의하여 결정적으로 비워진다.

실시예는 도면들에 표시되어 있다.

피스톤 하부부분(1)은 구멍축 내지 확장가능한 스크루축(3)을 갖추고 있는 구멍(4)을 가지며, 이 구멍안에는 반경r_K을 가지는 볼로서 형성된 지지면(6)을 가지는 압축편(2)이 배열되어 있다. 이 구멍자체는 반경 a를 가지며 그리고 말단영역에서 공간좌표 z 의 방향에서 큰 반축(c)을 가지는 청구범위 제 1항에서 주어진 공식에 따라서 길게 뻗쳐진 회전타원체로서 형성되어 있다. 이 경우에 길게 뻗쳐진 회전타원면의 좌표축(z)은 압축편(2)의 수취를 위한 구멍의 축(3)과 일치한다. 지지면들의 크기에 따르는 전개에 따라서 조여진 상태에서 그러므로 압축편(2)의 구형체로된 지지면(6)과 그리고 피스톤(1)내에서 구멍의 타원형의 지지면(5)이 (7)로 표시된 점들에서 접촉하여 진다. 이들은 반경 방향으로 외측을 향하여 구멍직경에 매우 가깝게 놓여있다. 확장가능한 스크루의 조임에 의하여, 간극이 닫혀질 때까지 상기한 것들은 이들 타원형의 지지면(5)을 따라서, 반경 방향에서 내부를 향하여 아동한다. 이로서 균열발생 또는 피스톤에서의 소성변형이 없이 피스톤하부내로 최적의 힘의 도입이 이루어진다.

본 발명은 내연기관용 피스톤에 이용될 수 있다.

Claims (1)

1. 축 영역을 형성하는 하부부분을 포함하며, 확장 가능한 스크루에 의해 연결되며 바닥과 링 영역을 형성하는 피스톤 상부부분을 포함하며, 여기서 상기 피스톤 하부부분 내의 확장 가능한 스크루는 상기 피스톤 하부부분(1) 내의 각각의 구멍들에 맞물린 압력 피스상에 배치되며 그리고 상기 압력 피스와 피스톤 하부부분(1) 사이의 각각의 배치는 서로에 대해 경사진 인접 면들을 통해 이루어지는, 내연기관용 피스톤에 있어서,

   상기 압력 피스(2)를 위한 피스톤 하부부분(1)의 베어링 면이 일반식 x²/a²+ y²/a²+z²/c²=1 의 신장된 회전 타원체의 표면에 대응하며, 여기서 x, y 및 z는 좌표축을 정의하며 그리고 a 와 c 는 a < c 인 반축을 정의하며, 신장된 회전 타원체의 좌표축 z 는 압력 피스(2)의 수취를 위한 각각의 구멍의 축에 대응하며 그리고 상기 압력 피스(2)의 베어링 면은 r_K< a 인 일반식 x²+ y²+ z²= r_K ²의 구의 면에 대응하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 피스톤.